CBC Institut d; оптичний
когерентне поєднання лазерних променів складається з них конструктивно накладати, контролюючи їх відносні фази, для того, щоб збільшити оптичну потужність, доступну в одному комбінованому пучку: таким чином, яскравість джерела зростає. У випадку лазерних діодів ця архітектура дозволяє перевищити межі потужності окремих однопоперечних передавачів режиму.
Можливі декілька архітектур:
- випромінювачі паралельно посилюють промінь від того самого джерела
- передавачі мають однакову зовнішню порожнину
Ми вивчали ці дві архітектури, з окремими випромінювачами та смугами [5]. Ми особливо зацікавлені в потенціалі передавачі з розширеною секцією, які забезпечують найбільшу оптичну силу в пучку, близькому до межі дифракції.
Ця робота породила численні міжнародні співпраці, зокрема лабораторію Інституту Фердинанда Брауна в Берліні (Німеччина), яка розробляє такі компоненти, та університет Ноттінгема (Великобританія) для моделювання випромінювачів.
Члени: Патрік Жорж, Сільві Яніко, Гаел Лукас-Леклін
Колишні члени: Філіп Альбродт, Девід Пабюф, Гійом Шиммель
• Послідовне поєднання підсилювачів
У цій конфігурації, підсилювачі вводяться паралельно одним і тим же джерелом, і фаза посилених пучків активно стабілізується. Ця архітектура була перевірена паралельно з чотирма елементами, до комбінованої потужності 17 Вт, що відповідає загальній ефективності комбінування 71% [2]. Поліпшення просторової якості комбінованого пучка, яке є результатом очищення пучка, проведеного під час когерентного процесу накладання, було використано в експерименті з нелінійним перетворенням у видимому: ефективність перетворення була таким чином дуже суттєво підвищена [1]. Нарешті, компактний модуль (32,5 x 22,5 см 2) був розроблений та перевірений за допомогою комерційних підсилювачів [5].
У квазінеперервному режимі, що відповідає імпульсам, що тривають кілька мілісекунд, була отримана потужність близько 23 Вт в пучку, близькому до межі дифракції, незважаючи на динамічну еволюцію фази та пучка, що спостерігається під час імпульсів [2].
Когерентна суперпозиція чотирьох окремих підсилювачів; управління відносною фазою передавачів забезпечується посередником струму поперечного перерізу кожного підсилювача, послідовним дебітором комбінованої потужності.
• Послідовне поєднання в розширеній порожнині
Когерентне поєднання випромінювачів порожнин складається з когерентність сили та фазування незалежних випромінювачів у загальній порожнині лазера. Це призначене для забезпечення зв'язку між передавачами і, таким чином, сприяє їх колективній і когерентній роботі в конкретному режимі порожнини. Порівняно з комбінацією підсилювачів, це самоорганізована архітектура, яка не потребує інжекційного лазерного джерела. Однак когерентна робота такої порожнини, як правило, менш стабільна, а витягувані потужності обмежені.
Ми вивчили та впровадили декілька геометрій порожнин для використання різних процесів зчеплення (ефект Талбота, кутова просторова фільтрація за об'ємною решіткою Брегга, дифракційний елемент.) [3,4]. Найкращі результати були отримані з смугою з п'яти випромінювачів із розширеним перерізом у порожнинній архітектурі, в якій випромінювачі розташовуються фазово на задній грані, тоді як їх когерентна суперпозиція здійснюється на передній поверхні, використовуючи 'дифракційний елемент. Таким чином, була отримана максимальна потужність 7,5 Вт [3].
Фазування смуги з п’яти передавачів із розширеним перетином; накладання балок на передню грань і в порожнину досягається фазовою дифракційною решіткою (DOE)